От появата на бронирани превозни средства вечната битка между снаряда и бронята ескалира. Някои дизайнери се стремяха да увеличат проникването на снарядите, докато други увеличават издръжливостта на бронята. Борбата продължава и сега. Професор на Московския държавен технически университет на името на V. I. N. E. Бауман, директор по науката на Изследователския институт по стомана Валери Григорян
Отначало атаката срещу бронята беше извършена челно: докато основният вид удар беше бронебойен снаряд с кинетично действие, двубоят на конструкторите беше намален до увеличаване на калибра на пистолета, дебелината и ъгли на наклон на бронята. Тази еволюция е ясно видима в развитието на танковото оръжие и бронята през Втората световна война. Конструктивните решения от онова време са съвсем очевидни: ще направим бариерата по -дебела; ако го наклоните, снарядът ще трябва да извърви по -дълъг път в дебелината на метала и вероятността от рикошет ще се увеличи. Дори след появата на бронебойни снаряди с твърдо неразрушаващо ядро в боеприпасите на танкови и противотанкови оръдия, малко се е променило.
Елементи на динамична защита (EDS)
Те са "сандвичи" от две метални чинии и експлозив. EDZ се поставят в контейнери, чиито капаци ги предпазват от външни влияния и в същото време представляват хвърлящи се елементи
Смъртоносна плюнка
Въпреки това, още в началото на Втората световна война се случи революция в поразителните свойства на боеприпасите: появиха се кумулативни снаряди. През 1941 г. германските артилеристи започват да използват Hohlladungsgeschoss („снаряд с прорез в заряда“), а през 1942 г. СССР приема 76-мм снаряд BP-350A, разработен след проучване на заловени образци. Така са подредени известните покровители на Фауст. Възникна проблем, който не можеше да бъде решен с традиционни методи поради неприемливото увеличаване на масата на резервоара.
В главата на кумулативните боеприпаси е направена конична прореза под формата на фуния, облицована с тънък слой метал (звънец напред). Експлозивната детонация започва от страната, най -близо до върха на фунията. Детонационната вълна "срутва" фунията към оста на снаряда и тъй като налягането на продуктите на експлозията (почти половин милион атмосфери) надвишава границата на пластична деформация на плочата, последната започва да се държи като квазитечност. Този процес няма нищо общо с топенето, той е именно „студеният“поток на материала. Тънка кумулативна струя (сравнима с дебелината на корпуса) се изстисква от срутващата се фуния, която ускорява до скорости от порядъка на скоростта на взривната детонация (а понякога дори по -висока), тоест около 10 km / s или повече. Скоростта на кумулативната струя значително надвишава скоростта на разпространение на звука в бронирания материал (около 4 км / сек). Следователно взаимодействието на струята и бронята протича по законите на хидродинамиката, тоест те се държат като течности: струята изобщо не изгаря през бронята (това е широко разпространено погрешно схващане), а прониква в нея, точно както струя вода под налягане измива пясъка.
Принципи на полуактивна защита, използваща енергията на самата струя. Вдясно: клетъчна броня, клетките на която са изпълнени с квазитечно вещество (полиуретан, полиетилен). Ударната вълна на кумулативната струя се отразява от стените и срутва кухината, причинявайки разрушаване на струята. Долу: броня с отразяващи листове. Поради подуването на задната повърхност и уплътнението, тънката плоча се измества, тече върху струята и я разрушава. Такива методи увеличават антикумулативната устойчивост с 30-40
Многослойна защита
Първата защита срещу кумулативните боеприпаси беше използването на екрани (броня с две бариери). Кумулативната струя не се образува мигновено, за нейната максимална ефективност е важно да се взриви заряда на оптималното разстояние от бронята (фокусно разстояние). Ако пред основната броня е поставен екран, направен от допълнителни метални листове, детонацията ще настъпи по -рано и ефективността на удара ще намалее. По време на Втората световна война, за да се предпазят от патрони на фауст, танкерите прикрепиха тънки метални листове и мрежести екрани към своите превозни средства (често срещана история за използването на бронирани легла в това качество, въпреки че в действителност бяха използвани специални мрежи). Но това решение не беше много ефективно - увеличението на съпротивлението беше средно само 9-18%.
Ето защо, при разработването на ново поколение танкове (Т-64, Т-72, Т-80), дизайнерите използваха различно решение-многослойна броня. Състои се от два слоя стомана, между които е поставен слой от пълнител с ниска плътност - фибростъкло или керамика. Този "пай" даде печалба в сравнение с монолитна стоманена броня до 30%. Този метод обаче беше неприложим за кулата: в тези модели той е отлит и е трудно да се постави фибростъкло вътре от технологична гледна точка. Проектантите на VNII-100 (сега VNII "Transmash") предлагат да се стопят в кулата бронирани топки, изработени от ултра порцелан, чиято специфична способност за гасене е 2-2,5 пъти по-висока от тази на бронираната стомана. Специалистите от Изследователския институт по стомана избраха друг вариант: между външния и вътрешния слой на бронята бяха поставени пакети от високоякостна масивна стомана. Те поеха въздействието на отслабена кумулативна струя при скорости, когато взаимодействието се осъществява не според законите на хидродинамиката, а в зависимост от твърдостта на материала.
Обикновено дебелината на бронята, през която може да проникне оформен заряд, е 6–8 от нейните калибри, а за заряди с плочи, изработени от материали като обеднен уран, тази стойност може да достигне 10
Полуактивна броня
Въпреки че не е лесно да се забави кумулативната струя, тя е уязвима в странична посока и лесно може да бъде унищожена дори при слаб страничен удар. Следователно по -нататъшното развитие на технологията се състоеше във факта, че комбинираната броня на челната и страничните части на отлитата кула се формира поради кухината, отворена отгоре, изпълнена със сложен пълнител; отгоре кухината беше затворена със заварени тапи. Кули от този дизайн са използвани при по-късни модификации на танкове-Т-72Б, Т-80У и Т-80УД. Принципът на действие на вложките беше различен, но се използваше споменатата "странична уязвимост" на кумулативната струя. Такива брони обикновено се наричат "полуактивни" системи за защита, тъй като те използват енергията на самото оръжие.
Един от вариантите на такива системи е клетъчна броня, чийто принцип на действие е предложен от служители на Института по хидродинамика на Сибирския клон на Академията на науките на СССР. Бронята се състои от набор от кухини, пълни с квазитечно вещество (полиуретан, полиетилен). Кумулативна струя, влизаща в такъв обем, ограничен от метални стени, генерира ударна вълна в квазитечността, която, отразявайки се от стените, се връща към оста на струята и срутва кухината, причинявайки забавяне и разрушаване на струята. Този тип броня осигурява до 30-40% увеличение на антикумулативната устойчивост.
Друг вариант е броня с отразяващи листове. Това е трислойна бариера, състояща се от плоча, дистанционер и тънка плоча. Проникващата в плочата струя създава напрежения, водещи първо до локално подуване на задната повърхност, а след това до нейното разрушаване. В този случай настъпва значително подуване на уплътнението и тънкия лист. Когато струята пробие уплътнението и тънката плоча, последната вече е започнала да се отдалечава от задната повърхност на плочата. Тъй като има определен ъгъл между посоките на движение на струята и тънката плоча, в даден момент плочата започва да тече върху струята, разрушавайки я. В сравнение с монолитни брони със същата маса, ефектът от използването на "отразяващи" листове може да достигне 40%.
Следващото подобрение на дизайна беше преходът към кули със заварена основа. Стана ясно, че разработките за увеличаване на здравината на валцуваната броня са по -обещаващи. По-специално, през 80-те години на миналия век бяха разработени и готови за серийно производство нови стомани с повишена твърдост: SK-2SH, SK-3SH. Използването на кули с основа от валцувана стомана направи възможно увеличаването на защитния еквивалент по основата на кулата. В резултат на това кулата за резервоара Т-72Б с валцувана основа имаше увеличен вътрешен обем, ръстът на теглото беше 400 кг в сравнение със серийната отлита кула на танка Т-72Б. Опаковката за пълнене на кулата е направена от керамични материали и стомана с висока твърдост или от пакет на базата на стоманени плочи с „отразяващи“листове. Еквивалентното съпротивление на бронята е равно на 500–550 mm хомогенна стомана.
Как работи динамичната защита
Когато DZ елементът бъде проникнат от кумулативна струя, експлозивът в него се взривява и металните пластини на тялото започват да се разпадат. В същото време те пресичат траекторията на струята под ъгъл, като постоянно подменят нови участъци под нея. Част от енергията се изразходва за пробиване на плочите, а страничният импулс от сблъсъка дестабилизира струята. DZ намалява бронебойните характеристики на кумулативните оръжия с 50-80%. В същото време, което е много важно, DZ не детонира при стрелба от стрелково оръжие. Използването на DZ се превърна в революция в защитата на бронираните превозни средства. Имаше реална възможност да се повлияе на проникващия увреждащ агент толкова активно, колкото и преди това върху пасивната броня.
Експлозия към
Междувременно технологиите в областта на кумулативните боеприпаси продължиха да се подобряват. Ако по време на Втората световна война бронепробиваемостта на снаряди с оформен заряд не надвишава 4-5 калибра, то по-късно тя се увеличава значително. Така че, с калибър 100-105 мм, това вече беше 6-7 калибра (в стоманен еквивалент на 600-700 мм), с калибър 120-152 мм, бронепробиваемостта беше повишена до 8-10 калибра (900 -1200 мм хомогенна стомана). За да се предпази от тези боеприпаси, беше необходимо качествено ново решение.
Работата по антикумулативна или „динамична“броня, базирана на принципа на контраексплозия, се извършва в СССР от 50-те години на миналия век. До 70-те години неговият дизайн вече е разработен във Всеруския изследователски институт по стомана, но психологическата неподготвеност на високопоставени представители на армията и промишлеността предотвратява приемането му. Те бяха убедени единствено в успешното използване на подобна броня от израелски танкери на танковете M48 и M60 по време на арабо-израелската война през 1982 г. Тъй като техническите, дизайнерските и технологичните решения бяха изцяло подготвени, основният танков парк на Съветския съюз беше оборудван с антикумулативната експлозивна реактивна броня (ERA) Контакт-1 за рекордно кратко време-само за година. Инсталирането на DZ на танковете Т-64А, Т-72А, Т-80Б, които вече имаха доста мощна броня, на практика моментално обезцени съществуващите арсенали от противотанкови управляеми оръжия на потенциални противници.
Има трикове срещу скрап
Кумулативният снаряд не е единственото средство за унищожаване на бронирани машини. Много по-опасни противници на бронята са бронебойни подкалиберни снаряди (BPS). Дизайнът на такъв снаряд е прост - той представлява дълъг скрап (сърцевина) от тежък и високоякостен материал (обикновено волфрамов карбид или обеднен уран) с опашка за стабилизиране по време на полет. Диаметърът на сърцевината е много по -малък от калибър на цевта - оттук и името "подкалибър". Летейки със скорост 1,5–1,6 км / с, „стрела” с тегло няколко килограма има такава кинетична енергия, че при удар може да проникне в повече от 650 мм хомогенна стомана. Освен това описаните по-горе методи за подобряване на антикумулативната защита практически не засягат подкалибрени снаряди. Противно на здравия разум, наклонът на бронираните плочи не само не причинява рикошет на подкалибрен снаряд, но дори отслабва степента на защита срещу тях! Съвременните "изстреляни" ядра не рикошират: при контакт с бронята в предния край на сърцевината се образува гъбообразна глава, която играе ролята на панта, а снарядът се обръща към перпендикуляра на бронята, скъсявайки се пътеката в нейната дебелина.
Следващото поколение DZ беше системата Contact-5. Специалистите на изследователския институт започнаха да вършат чудесна работа, решавайки много противоречиви проблеми: DZ трябваше да даде мощен страничен импулс, позволяващ да дестабилизира или разруши ядрото на BOPS, експлозивът трябваше надеждно да се взриви от ниско- скорост (в сравнение с кумулативната струя) ядрото на BOPS, но в същото време детонацията от удрящи куршуми и фрагменти от снаряд е изключена. Блоковият дизайн помогна за справяне с тези проблеми. Капакът на блока DZ е изработен от дебела (около 20 мм) високоякостна бронирана стомана. При удар BPS генерира поток от високоскоростни фрагменти, които взривяват заряда. Въздействието върху BPS на движещо се дебело покритие е достатъчно, за да намали бронебойните му характеристики. Въздействието върху кумулативната струя също се увеличава в сравнение с тънката (3 мм) плоча Contact-1. В резултат на това инсталирането на DZ "Contact-5" върху резервоарите увеличава антикумулативната устойчивост с 1, 5-1, 8 пъти и осигурява повишаване на нивото на защита срещу BPS с 1, 2-1, 5 пъти. Комплексът Контакт-5 е инсталиран на руски серийни танкове Т-80У, Т-80УД, Т-72Б (от 1988 г.) и Т-90.
Последното поколение на руския DZ - комплексът "Relikt", също разработен от специалистите на Изследователския институт по стомана. В подобрения EDZ бяха премахнати много недостатъци, например недостатъчната чувствителност при иницииране от нискоскоростни кинетични снаряди и някои видове кумулативни боеприпаси. Повишена ефективност при защита срещу кинетични и кумулативни боеприпаси се постига чрез използването на допълнителни метални плочи и включването на неметални елементи в техния състав. В резултат на това проникването на броня на подкалибрени снаряди се намалява с 20-60%, а поради увеличеното време на експозиция на кумулативната струя, беше възможно да се постигне определена ефективност в кумулативните оръжия с тандемна бойна глава.
